一种射频控制系统和控制方法技术方案

一种射频控制系统，包括第一检波电路(2)、第一脉冲处理电路(3)和控制器(4)；第一检波电路(2)用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给第一脉冲处理电路(3)；第一脉冲处理电路(3)用于将直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给控制器(4)；控制器(4)用于统计接收的各脉冲信号的功率得到射频信号的实际功率值，并根据实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。该射频控制系统能够控制不同制式的射频信号的输出功率，提升控制系统的适应范围。

A radio frequency control system and control method

A radio frequency control system includes a first detection circuit (2), a first pulse processing circuit (3) and a controller (4); a first detection circuit (2) for converting a received radio frequency signal into a direct current signal and transmitting it to a first pulse processing circuit (3); a first pulse processing circuit (3) for converting a direct current signal into a digital one The controller (4) gets the actual power value of the radio frequency signal by counting the power of each received pulse signal, and generates a preset instruction to send to the radio frequency signal transmitter according to the comparison result of the actual power value and the target output power value, so as to adjust the subsequent radio frequency signal transmission. Power. The RF control system can control the output power of different RF signals and improve the adaptability of the control system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种射频控制系统和控制方法
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种射频功率控制系统和方法。
技术介绍
随着民用无人机的普及，用户与无人机之间需要具有稳定的双向通信，这对射频系统提出更高的可靠性要求。上述射频系统包括发射机和接收机。发射机负责把基带信号调制变频到高频信号，然后通过天线发射到自由空间；接收机从自由空间中接收射频信号，下变频解调还原为基带信号，从而实现信号在自由空间中的传输。因此，射频系统是整个无线通信系统的基础，射频控制系统的可靠性是保障无线通信系统正常运作的基础。射频控制系统具有功率控制，发射/接收状态监控等功能，通常情况下，为保证无线通信系统的覆盖效果，采用中继设备进行电磁波信号的覆盖与接力。在射频系统与中继设备距离比较近时，需要上述中继设备能够在预设范围内的过激励时，能够保证输出功率恒定。然而，在产品组装和产品使用过程中，中继设备可能会出现天线连接失配甚至开路的情况，导致射频系统输出信号大部分被天线端口反射回来损坏射频系统中部分器件。为解决上述问题，射频系统中增加ALC(AutomaticLevelControl)自动电平控制器，ALC电路将输出射频信号转换为直流分量，并将该直流分量放大后作为射频系统输入信号的偏压参考。然而，上述ALC电路受射频系统中调制制式和输出功率的影响，需要对ALC电路做出相应的改动，使射频系统的检测精度和动态使用范围受限。
技术实现思路
本专利技术提供一种射频控制系统和控制方法。根据本专利技术的第一方面，提供一种射频控制系统，所述系统包括第一检波电路、第一脉冲处理电路和控制器；所述第一检波电路用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给第一脉冲处理电路；所述第一脉冲处理电路用于将所述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给所述控制器；所述控制器用于统计接收的各脉冲信号的功率得到所述射频信号的实际功率值，并根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。根据本专利技术的第二方面，提供一种射频控制系统，所述系统包括控制器和第一功率计；所述第一功率计用于获取接收的射频信号的实际功率值并发送给所述控制器；所述控制器用于根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。根据本专利技术的第三方面，提供一种射频控制系统的控制方法，所述方法包括：获取射频信号的实际功率值；根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。由以上本专利技术实施例提供的技术方案可见，本专利技术利用第一检波电路将接收的射频信号转换为直流信号并发送给第一脉冲处理电路，然后利用第一脉冲处理电路将上述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给控制器；最后控制器统计接收到的各脉冲信号的功率得到射频信号的实际功率值，进而根据实际功率值和目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。可见，本专利技术实施例能够控制不同制式的射频信号的输出功率，提升控制系统的适应范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1～图5是本专利技术一实施例提供的一种射频控制系统的结构示意图；图6～图7是本专利技术另一实施例提供的一种射频控制系统的结构示意图；图8是本专利技术实施例提供的射频控制系统的控制方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图，对本专利技术实施例提供的射频控制系统和控制方法进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。本专利技术实施例中射频系统对天线ANT分时复用，从而射频系统具有发射链路(TX链路)和接收链路(RX链路)。TX链路是指，在天线发射射频信号时，射频系统与天线等形成的射频信号发射链路；RX链路是指，在天线接收射频信号时，射频系统与天线等形成的射频信号接收链路。对射频信号的输出功率进行控制时，可以调整射频信号发射端即发射机进行调整，也可以对天线处进行补偿。本专利技术实施例中已发射机输出恒定功率，但是受到通信环境的影响需要对射频信号的输出功率进行补偿为例进行说明。相关技术中利用检波管将射频信号转换为直流分量，然后将直流分量处理后作为参考偏压，适用于检测正弦波的场合。但是由于无人机采用TDD(TimeDivisionDuplexing)时分双工方式实现双向通信，检波管需要检测输出有占空比的时隙信号，此时其所检测的直流分量表现不一致，影响检测精度和输出功率控制精度。为此，上述射频控制系统需要根据不同制式的射频信号进行硬件调整，导致使用范围极其有限。并且，相关技术中输出功率检测和驻波检测采用同一电路实现，导致两者互相影响，检测的动态受限，检测结果一致性较差。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种射频控制系统。如图1所示，该射频控制系统包括第一检波电路2、第一脉冲处理电路3和控制器4。其中，第一检波电路2用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给所述第一脉冲处理电路2。第一脉冲处理电路2用于将上述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给控制器4。控制器4统计接收的各脉冲信号的功率得到射频信号的实际功率值，然后根据上述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。本专利技术一实施例中，如图1所示，射频控制系统还包括环形器6和设置在该环形器6输入端的第一信号耦合电路1。在射频信号的发射阶段，环形器6的输入端与TX链路连接，可以接收射频系统发送的射频信号。第一信号耦合电路1设置在环形器6输入端，用于耦合该环形器6输入端的射频信号传输给第一检波电路2。需要说明的是，为保证射频信号有效的输入到环形器6中，第一信号耦合电路1仅耦合一定比例的射频信号，例如上述比例可以是5％。当然上述比例可以根据实际需要进行调整，本专利技术实施例不作限定。本专利技术一实施例中，如图1所示，射频控制系统还包括衰减电路5。该衰减电路5与控制器4连接，接收来自该控制器4的预设指令，根据该预设指令补偿射频信号的输出功率。可见，本专利技术上述实施例中第一信号耦合电路1、第一检波电路2、第一脉冲处理电路3、控制器4和衰减器5可以对射频信号的输出功率进行调整。由于本专利技术实施例中对射频信号进行模数转换得到脉冲信号，可以避免相关技术中不同制式下相同占空比射频信号对应的直流分量不一致，或者相同制式下不同占空比对应的直流分量一致的情况；然后统计各脉冲信号的功率得到射频信号的实际功率值进行处理，可以提高控制精度和系统的适应范围。下面对上述各部件的配置和选型作进一步说明。本专利技术一实施例中，第一检波电路2可以采用二极管实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频控制系统，其特征在于，所述系统包括第一检波电路、第一脉冲处理电路和控制器；所述第一检波电路用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给第一脉冲处理电路；所述第一脉冲处理电路用于将所述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给所述控制器；所述控制器用于统计接收的各脉冲信号的功率得到所述射频信号的实际功率值，并根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种射频控制系统，其特征在于，所述系统包括第一检波电路、第一脉冲处理电路和控制器；所述第一检波电路用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给第一脉冲处理电路；所述第一脉冲处理电路用于将所述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给所述控制器；所述控制器用于统计接收的各脉冲信号的功率得到所述射频信号的实际功率值，并根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。2.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括环形器和设置在所述环形器输入端的第一信号耦合电路，所述射频信号通过第一信号耦合电路在所述环形器输入端处耦合得到。3.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一脉冲处理电路至少包括第一模数转换器和第一门限单元；所述第一模数转换器与所述第一检波电路连接，用于按照预设采集频率对所述直流信号进行采样以进行模数转换得到脉冲信号，并发送给所述第一门限单元所述第一门限单元串接在所述第一模数转换器和控制器之间，用于从所述脉冲信号中选择幅值大于或者等于预设幅值的脉冲信号发送给所述控制器。4.根据权利要求3所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一门限单元集成在所述控制器中。5.根据权利要求3所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一门限单元和所述第一模数转换器同时集成在所述控制器中。6.根据权利要求3所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一门限单元包括史密斯触发器。7.根据权利要求3所述的射频控制系统，其特征在于，各脉冲信号具有不同的幅值，不同幅值的脉冲信号对应不同的能量。8.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一检波电路为方均根RMS检波芯片。9.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一检波电路为二极管。10.根据权利要求2所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括衰减电路，所述衰减电路与所述环形器连接，用于补偿射频信号的输出功率。11.根据权利要求10所述的射频控制系统，其特征在于，所述衰减电路包括第一衰减器，所述第一衰减器与所述控制器连接；所述第一衰减器用于响应于所述控制器的预设指令按照第一步长补偿环形器输出功率。12.根据权利要求11所述的射频控制系统，其特征在于，所述衰减电路还包括第二衰减器；所述第二衰减器分别与所述第一衰减器和所述控制器连接；所述第二衰减器用于响应于所述控制器的预设指令按照第二步长补偿射频信号的输出功率。13.根据权利要求12所述的射频控制系统，其特征在于，所述控制器先控制所述第一衰减器补偿输出功率，再控制所述第二衰减器补偿输出功率。14.根据权利要求12所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一衰减器为射频衰减器，所述第二衰减器为基带衰减器。15.根据权利要求10所述的射频控制系统，其特征在于，所述衰减电路包括压控衰减器。16.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括第二检波电路和第二脉冲处理电路；所述第二检波电路用于将接收的射频信号转换为直流信号并发送给所述第二脉冲处理电路；所述第二脉冲处理电路用于将所述直流信号进行模数转换得到数字式的脉冲信号并发送给所述控制器；所述控制器用于统计接收的各脉冲信号的功率得到所述射频信号的反射功率值，并根据所述实际功率值与所述反射功率值计算驻波比，以生成表示天线及其后续电路是否存在故障的提示信号。17.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述环形器输出端的第二信号耦合电路，所述射频信号通过所述第二信号耦合电路在所述环形器输出端处耦合得到。18.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述第二脉冲处理电路至少包括第二模数转换器和第二门限单元；所述第二模数转换器用于按照预设采集频率对所述直流信号进行采样以进行模数转换得到脉冲信号，并发送给所述第二门限单元；所述第二门限单元用于从多个所述脉冲信号中选择幅值大于或者等于预设幅值的脉冲信号发送给所述控制器。19.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括第一选择开关和保护电路，所述第一选择开关的输入端与环形器的输出端连接，其第一输出端连接RX链路，其第二输出端连接所述保护电路；所述第一选择开关用于响应于所述控制器的预设指令选择所述RX链路或者所述保护电路；相应地，所述第二检波电路接收的射频信号来自耦合在所述第二输出端和所述保护电路之间的第二信号耦合电路。20.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一选择开关为单刀双闸开关。21.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述第二检波电路为方均根RMS检波芯片。22.根据权利要求16所述的射频控制系统，其特征在于，所述第二检波电路为二极管。23.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一检波电路和第二检波电路复用。24.根据权利要求1所述的射频控制系统，其特征在于，所述第一脉冲处理电路和第二脉冲处理电路复用。25.根据权利要求23或24所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括第二选择开关，所述第二选择开关的第一输入端连接第二信号耦合电路，其第二端连接第一信号耦合电路，其输出端连接所述第一检波电路；所述第二选择开关用于响应于所述控制器的预设指令选择接受来自所述环形器输入端或者其输出端的射频信号。26.一种射频控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器和第一功率计；所述第一功率计用于获取接收的射频信号的实际功率值并发送给所述控制器；所述控制器用于根据所述实际功率值与目标输出功率值的比较结果生成一个预设指令发送给射频信号发射端，以调整后续的射频信号的发射功率。27.根据权利要求26所述的射频控制系统，其特征在于，所述系统还包括衰减电路，所述衰减电路与环形器连接，用于补偿射频信号的输出功率。28.根据权利要求27所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡汝佳，谢鹏，代元甲，苏俊杰，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44